神經細胞也會「揪團組隊」 陽明交大新發現腦神經羣體動態

陽明交大神經科學研究所教授陳摘文（左）與林貝容觀察到神經細胞的揪團行爲。（陽明交大提供／林志成臺北傳真）

陽明交大的團隊發現，無論是在時間上或空間上，神經細胞都有「揪團」一起活化產生動作電位的情況，某些細胞特別喜歡跟另一些細胞一起活化。這是科學家第一次在活體動物的腦中捕捉到中間神經元細胞的揪團現象。

這項研究成果發表在這個月《Neuron》雜誌上，由陽明交大神經科學研究所的兩位助理教授陳摘文與林貝容運用顯微鏡觀察到大腦神經細胞的羣體動態，而有了新發現。

中間神經元是相對稀有的神經細胞，過去科學家只能依賴植入電極進行零星的電訊號觀察。「就像是海底撈針一樣。」林貝容表示。「有時候一個月才記錄到一顆細胞，根本沒辦法研究細胞之間的互動」。這次研究團隊開發出電壓成像搭配螢光蛋白的技術，一次實驗就能同時記錄到高達26顆中間神經元，才得以一窺他們交友互動的面紗。

研究團隊發現，中間神經元細胞並不是隨機活化，而是更傾向一起活化產生動作電位來傳遞訊號，而且彼此之間似乎也可以找到與自己志同道合的朋友一起傳遞電訊號。

「就像是交響樂團一樣，大家聽從指揮一起演奏。」陳摘文表示，中間神經元是掌管腦中抑制性神經傳導的細胞，與腦波的形成息息相關，而腦波其實就是來自於神經細胞突觸的電位變化，要有一定數目的細胞共振才能由頭皮紀錄到腦波。有趣的是，就算這羣細胞沒有達到產生動作電位的門檻，依然可以從顯微鏡下觀察到他們「揪團」活動的現象。

腦波是大腦感知和記憶功能中的關鍵信號，利用這項新技術，科學家能夠直接在活體動物身上觀測到神經細胞集體的運作，揭示腦神經複雜的協同工作方式，爲這對理解大腦的機能至關重要。